JP5186167B2 - パネル製造方法、パネル - Google Patents

Description

本発明は、表示装置の技術分野に係り、特に、配線膜上の絶縁膜にヴィアホールを形成する技術に関する。

有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置を形成する際には、ガラス基板上に形成された絶縁膜にヴィアホールを形成し、ヴィアホール底面に主配線膜を露出させる工程がある。
ヴィアホールを形成する際には、絶縁膜表面にパターニングしたレジスト膜を配置し、エッチングガスプラズマをレジストの窓開部底面に露出する絶縁膜に接触させ、絶縁膜のその部分をエッチングしている。

しかし、エッチング不足によって底面に配線膜が露出されないヴィアホールや、過剰エッチングによって直径が大きすぎるヴィアホールが形成されてしまう等の不都合が発生している。

図５は、ヴィアホールを形成する主配線膜１３４を説明するための平面図であり、同図符号１０１は、切断線ａ，ｂに沿って切断すると四枚の小パネルが得られる大きなパネルを示しており、各主配線膜毎に、ヴィアホールの開口口径が異なってしまう。

このような不都合は、基板面内のエッチング速度の不均一性に起因するが、金属膜エッチなどの一般的な不均一性が基板の中央付近と外周付近のエッチング速度差であるのに対し、主配線膜上のヴィアホールを形成する際のエッチング速度は、速度の速い部分と遅い部分が基板面内で混在しており、中央付近と外周付近のエッチング速度差とは異なる原因であると推測されている。
有機ＥＬ表示装置等の表示装置の配線膜については、下記先行技術文献がある。
特開２００５−１７３２９９号公報

本発明は、上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、配線膜上のヴィアホールのエッチング速度の不均一性を解消することにある。

本発明の発明者等は、エッチング不足のヴィアホールと過剰エッチングのヴィアホールとの間の位置関係を詳細に調査したところ、電気的に接続されていない主配線膜上のヴィアホールは互いにエッチング速度が異なっているのに対し、電気的に接続された同じ主配線膜上の複数のヴィアホールは、エッチング速度が均一であった。

これは、エッチングガスプラズマを形成する際には、各主配線膜は電気的にどこにも接続されておらず、浮遊電位に置かれているため、各主配線膜の電位が配線膜の場所や長さによって異なってしまい、絶縁膜上に形成されるエッチングガスプラズマが主配線膜の電位の影響を受けると、主配線膜毎にプラズマ密度が異なってしまうことに起因すると考えられる。

従って、ガラス基板上の各主配線膜を電気的に接続すれば各主配線膜上のエッチングガスプラズマ密度は均一になり、ヴィアホールのエッチング速度も均一になる。

本発明は、上記課題を解決するため、上記知見に基づいて創作されたものであり、基板上に導電性薄膜を形成する導電性薄膜形成工程と、前記導電性薄膜をパターニングし、ソース配線膜又はドレイン配線膜となる複数の主配線膜を形成する配線膜形成工程と、前記主配線膜上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜をエッチングガスプラズマによって部分的にエッチングし、前記ソース配線膜となる前記主配線膜上と、前記ドレイン配線膜となる前記主配線膜上とに、ヴィアホールを形成するヴィアホール形成工程とを有するパネル製造方法であって、前記配線膜形成工程では、前記導電性薄膜によって接続配線膜を形成し、前記接続配線膜によって、複数の前記主配線膜を電気的に接続させ、複数の前記主配線膜を電気的に接続して同電位にした状態で前記ヴィアホールを形成し、前記ヴィアホールを形成した後、前記接続配線膜を切断し、前記主配線膜同士を分離させるパネル製造方法である。
また、本発明は、基板と、前記基板上に配置されたソース配線膜又はドレイン配線膜となる複数の主配線膜と、前記主配線膜上に配置された絶縁膜と、前記絶縁膜に形成されたヴィアホールと、前記ソース配線膜となる複数の主配線膜と、前記ドレイン配線膜となる複数の主配線膜とが接続された接続配線膜と、を有し、前記接続配線膜は、前記ヴィアホール底面下に位置する主配線膜同士を接続し、複数の前記主配線膜を同電位にし、前記ソース配線膜となる複数の主配線膜の上と、前記ドレイン配線膜となる複数の主配線膜の上には前記ヴィアホールが配置されたパネルである。

エッチングプラズマによって主配線膜上の絶縁膜をエッチングしてヴィアホールを形成する際に、絶縁膜の主配線膜の上の部分のエッチング速度が均一になる。

図１(ａ)の符号１０は、液晶表示装置を製造するためのパネルを示している。
このパネル１０は製造途中であり、ガラスから成る透明基板２０上にＴＦＴ３０が配置されている。
ＴＦＴ３０は、透明基板２０上に配置されたゲート配線膜２１を有しており、その表面上には絶縁膜１４が形成されている。

絶縁膜１４の表面のうち、ゲート配線膜２１の上方に位置する部分にはシリコン層１６が配置されており、シリコン層１６とは離間し、シリコン層１６とは重ならない位置に、透明導電膜からなる透明配線膜１５が配置されている。

シリコン層１６には、ソース領域１７と、チャネル領域１８と、ドレイン領域１９とが形成されている。ソース領域１７とドレイン領域１９の表面には、ソース配線膜３１とドレイン配線膜３２がそれぞれ形成されている。

ソース配線膜３１とドレイン配線膜３２は、ソース領域１７やドレイン領域１９が露出された状態で、その表面に導電性薄膜が形成された後、導電性薄膜がパターニングされて形成されている。導電性薄膜には、銅薄膜を用いることができる。

ドレイン配線膜３２は一部が透明配線膜１５まで伸ばされ、透明配線膜１５の表面と接触している。
ドレイン配線膜３２は、底面がドレイン領域１９と透明配線膜１５の両方に密着し、透明配線膜１５とドレイン領域１９の両方に電気的に接続されている。

このＴＦＴ３０では、ソース配線膜３１とドレイン配線膜３２の間に電圧を印加した状態でゲート配線膜２１に電圧を印加するとソース領域１７とドレイン領域１９の間が電気的に接続され、液晶や有機発光層に電圧が印加されるようになっている。

ソース配線膜３１やドレイン配線膜３２の表面には、絶縁膜３３が形成されている。絶縁膜３３上に更に層間配線膜を形成し、層間配線膜をソース配線膜３１やドレイン配線膜３２と接続するために、絶縁膜３３のソース配線膜３１やドレイン配線膜３２上に位置する部分にヴィアホールを形成する必要がある。

図１(ｂ)は、絶縁膜３３上に、ヴィアホールが形成される位置に主窓開部２６が形成されたレジスト膜３６が配置された状態である。
ソース配線膜３１やドレイン配線膜３２、又はそれらと一緒に形成される他の配線膜は、表示装置として動作する際には、互いに分離されている。それらを主配線膜として符号３４で表わすと、図２は主配線膜３４の配置を模式的に示す平面図である。

主配線膜３４の表面には絶縁膜３３が形成されており、上述したように、絶縁膜３３上にはパターニングされたレジスト膜３６が配置されている。
レジスト膜３６の各主配線膜３４上の位置には、底面に絶縁膜３３表面が露出する主窓開部２６が形成されている。

ガラス基板２０の外周部分には共通配線膜３７が形成されており、各主配線膜３４は、接続配線膜３８によって、直接又は他の主配線膜３４を介して共通配線膜３７に接続されている。従って、全ての主配線膜３４は共通配線膜３７に電気的に接続され、互いに同電位になるようにされている。

この状態のパネル１１をプラズマエッチング装置の内部に搬入し、プラズマエッチング装置の内部を真空排気して真空雰囲気にした状態でエッチングガスを導入し、レジスト膜３６上にエッチングガスプラズマを形成すると、主窓開部２６の底面で絶縁膜３３表面がエッチングガスプラズマに接触し、その部分がエッチングされる。図１(ｃ)の符号２２は、主配線膜３４の上の部分の絶縁膜３３のエッチングによって形成されたヴィアホールを示している。

絶縁膜３３がエッチングガスプラズマと接触する際には、各主配線膜３４は電気的に接続されており、同電位になっているから、エッチングガスプラズマに主配線膜３４の電位の影響があっても各主窓開部２６上の位置では影響は同じであり、エッチングガスプラズマの密度は等しいくなる。

その結果、各主窓開部２６底面のエッチング速度は等しくなり、各ヴィアホールの底面に主配線膜３４の表面を露出させることができる。主窓開部２６の開口が同じ大きさであれば、エッチング速度が等しいことから、各ヴィアホール２２の開口も同じ大きさになる。

なお、レジスト膜３６に主窓開部２６を形成する際に、レジスト膜３６の接続配線膜３８上の位置に、主窓開部２６と一緒に副窓開部２７を形成しておき(図１(ｂ))、副窓開部２７底面に露出する絶縁膜３３の表面も、主窓開部２６底面の絶縁膜３３表面と一緒にエッチングガスプラズマに接触させ、副窓開部２７の底面下に接続配線膜３８の表面が露出する切断用ホール２３をヴィアホール２２と一緒に形成し(図１(ｃ))、ヴィアホール２２をレジストで覆った状態で、切断用ホール２３底面に露出する接続配線膜３８をエッチングして接続配線膜３８を切断すると(図１(ｄ))、主配線膜３４間が分離されたパネル１２が得られる。図３は、この状態のパネル１２の平面図であり、符号２５は、接続配線膜３８が切断された部分を示している。

この状態では、主配線膜３４間の電気的な状態は、接続配線膜３８が無い場合と同様であり、保護膜形成や他の配線膜形成等の後工程を行ない、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示装置を得ることができる。

接続配線膜３８を切断して主配線膜３４を分離させる方法としては、上記のようにエッチングに限定されるものではなく、接続配線膜３８を、パネルを切断して小パネルを得る際の切断線と交差するように配置しておき、主配線膜３４を接続配線膜３８や共通配線膜３７に接続した状態で後工程を行なった後、パネルを切断して小パネルに分割する際に、接続配線膜３８が切断され、主配線膜３４間が分離されるようにしてもよい。

図４(ａ)、(ｂ)の数値は、パネル５１、５２内で数字が記載された位置のエッチング速度(１３７．８ｎｍ／分)を示しており、図４(ａ)は、接続配線膜３８によって主配線膜３４間を接続せずにエッチングガスプラズマでヴィアホールを形成した場合のエッチング速度、同図(ｂ)は、上記実施例のように、接続配線膜３８によって主配線膜３４間を接続した場合のエッチング速度を示している。
図４(ａ)は、平均値１３７．８ｎｍ／分、均一性±１５．８％であり、同図(ｂ)は、平均値１８０．２ｎｍ／分、均一性±４．７％であり、本発明の均一性が優れていることが分かる。

(ａ)〜(ｄ)：本発明を説明するための断面図 接続配線膜と主配線膜の接続を説明するための平面図 接続配線膜を切断した状態を説明するための平面図 (ａ)：従来技術のエッチング速度分布 (ｂ)：本発明のエッチング速度分布 従来技術の主配線膜の位置関係を説明するための平面図

符号の説明

１２、１３……パネル
２０……基板
２２……ヴィアホール
３３……絶縁膜
３４……主配線膜
３８……接続配線膜

Claims (2)

1. 基板上に導電性薄膜を形成する導電性薄膜形成工程と、
   前記導電性薄膜をパターニングし、ソース配線膜又はドレイン配線膜となる複数の主配線膜を形成する配線膜形成工程と、
   前記主配線膜上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
   前記絶縁膜をエッチングガスプラズマによって部分的にエッチングし、前記ソース配線膜となる前記主配線膜上と、前記ドレイン配線膜となる前記主配線膜上とに、ヴィアホールを形成するヴィアホール形成工程とを有するパネル製造方法であって、
   前記配線膜形成工程では、前記導電性薄膜によって接続配線膜を形成し、前記接続配線膜によって、複数の前記主配線膜を電気的に接続させ、
   複数の前記主配線膜を電気的に接続して同電位にした状態で前記ヴィアホールを形成し、
   前記ヴィアホールを形成した後、前記接続配線膜を切断し、前記主配線膜同士を分離させるパネル製造方法。
2. 基板と、
   前記基板上に配置されたソース配線膜又はドレイン配線膜となる複数の主配線膜と、
   前記主配線膜上に配置された絶縁膜と、
   前記絶縁膜に形成されたヴィアホールと、
   前記ソース配線膜となる複数の主配線膜と、前記ドレイン配線膜となる複数の主配線膜とが接続された接続配線膜と、を有し、
   前記接続配線膜は、前記ヴィアホール底面下に位置する主配線膜同士を接続し、複数の前記主配線膜を同電位にし、
   前記ソース配線膜となる複数の主配線膜の上と、前記ドレイン配線膜となる複数の主配線膜の上には前記ヴィアホールが配置されたパネル。

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